问题标题:
已知f是直角坐标平面xOy到自身的一个映射,点P在映射f下的象为点Q,记作Q=f(P).设,,,…,,….如果存在一个圆,使所有的点都在这个圆内或圆上,那么称这个圆为点的一个收敛圆.特
问题描述:
已知f是直角坐标平面xOy到自身的一个映射,点P在映射f下的象为点Q,记作Q=f(P).设,,,…,,….如果存在一个圆,使所有的点都在这个圆内或圆上,那么称这个圆为点的一个收敛圆.特别地,当时,则称点P_(1)为映射f下的不动点.若点P(x,y)在映射f下的象为点.
(Ⅰ)求映射f下不动点的坐标;
(Ⅱ)若的坐标为(2,2),求证:点存在一个半径为2的收敛圆.____
刘士喜回答:
【分析】(Ⅰ)设不动点的坐标为P0(x0,y0),依据对应关系及不动点的定义,解方程组,可得不动点的坐标.
n(Ⅱ)由Pn+1=f(Pn),得,构造两个等比数列N*)和{yn},
n写出它们的通项公式,设,计算Pn到A的距离,可得此距离小于2,故所有的点Pn(n∈N*)都在以为圆心,2为半径的圆内.
(Ⅰ)设不动点的坐标为P0(x0,y0),
n由题意,得,解得,
n所以此映射f下不动点为.
n(Ⅱ)证明:由Pn+1=f(Pn),得,
n所以,
n因为,
n所以,
n所以,
n由等比数列定义,得数列(n∈N*)是公比为-1,首项为的等比数列,
n所以,则.
n同理.
n所以.
n设,则,
n因为,
n所以,
n所以.
n故所有的点Pn(n∈N*)都在以为圆心,2为半径的圆内,
n即点Pn(xn,yn)存在一个半径为2的收敛圆.
【点评】本题考查映射的定义,构造等比数列并求通项公式,两点间的距离公式的应用.
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